一、實驗名稱:掠入射法測量稜鏡的折射率
二、實驗目的:
掠入射法測定稜鏡的折射率。
三、實驗器材:
分關計、鈉光燈(波長)、稜鏡、毛玻璃。
四、實驗原理:
如圖所示為掠入射法。用單色擴充套件光源照射到稜鏡ab面上,使擴充套件光源以約角掠入射到稜鏡上。當擴充套件光源從各個方向射向ab麵時,以入射的光線的內折射角最大,為,其餘入射角小於的,折射角必小於,出射角必大於,而大於的入射光不能進入稜鏡。
這樣,在ac側面觀察時,將出現半明半暗的視場。明暗視場的交線就是入射角的光線的出射方向。可以證明
掠入射法
五、實驗步驟:
1、由於擴充套件光源輻射進稜鏡的入射角度具有一定的範圍,因此在ac出射面觀察出射光時,可看到入射角滿足的入射光線產生的各種方向的出射光形成乙個亮區,存在兩條明暗交界線。合理擺放鈉光燈光源與稜鏡入射面的位置,在望遠鏡中找出這個亮區。
2、旋**物台,使入射到稜鏡入射面的光線越來越少,當光源只有入射角約的入射光線射入稜鏡,望遠鏡中觀察到的視場將由亮區慢慢收窄成為一條清晰的細亮線,此時的亮線就是入射角的光線的出射方向。記錄此時亮線的角度。
3、測量稜鏡的頂角,計算稜鏡折射率。
六、實驗資料記錄:
稜鏡頂角的測量資料
最小出射角測量資料
七、資料處理:
1、由稜鏡頂角的測量資料可得:
平均值2、測量不確定度
所以3、由最小出射角測量資料可得:
平均值所以
4、由可得:所以